CR400AF-Z在CR400AF-C的基础上根据实际线路运行状况进行优化改进，司机室门玻璃的造型优化，面积更大，同时对客舱服务水平进行升级，提供更加舒适的商务座和一等座。

2021年3月22日，复兴号智能动车组首次招标，共17组，其中包括17辆编组4组、8辆编组7组、8辆高寒6组。

2021年06月25日，CR400AF-Z投入运营，主要在京广、成渝高铁运营。

2022年06月后出厂的批次根据上线运用一年以来的反馈进行了如下调整：1、取消自动售货机，更改为储藏柜；2、增加了观光区走廊的宽度；3、端部一等座椅扶手增加小桌板、将腿靠重新造型；4、商务座椅增加行李绑带；5、无障碍设施车盲文贴纸增加高度。

2022年06月15日，CR400AF-Z-0211/2出厂交付南昌局集团。

2022年12月，CR400AF-Z交付广州局集团。

2023年起列车在更多线路上线运行。

2023年03月12日，CR400AF-Z交付济南局集团。

2023年04月26日起，复兴号智能动车组将首次亮相胶济客专、济青高铁，担当青岛至北京间G1066/G1073次、G206/G209次、G214/G201次、G1070/G1079次列车，最快旅行时间2小时59分，为往返胶东半岛旅游出行的旅客，提供更加舒适便捷的乘车体验。

2023年09月，CR400AF-Z在新一代智能高铁——福厦高铁（甬广高铁福漳段）投入运营。

2023年下半年招标、2024年投入运营的列车其中1号车厢的商务座调整为普通型5座。

2022年中标价格约为1.82-1.85亿，2023年约为1.72-1.74亿。

广州铁路职业技术学院订购的CR400AF仿真实训教学用车2024年04月交付。该车依托最新版本CR400AF-Z打造的复兴号动车组实训列车采用1M1T编组，其中01车采用与实际CR400AF-Z头车01车相同的车内平面布局和车顶结构，配备有标准的司机室、客室、卫生间和盥洗室，车底配备双向/双组充电机、锂电池、沙箱、清水箱和灰水箱，采用拖车转向架；02车采用与实车尾车00车相同车内布局，包括司机室并集成了餐车操作区和办公区、餐吧，办公区设置乘务员室和监控室，车顶设置受电弓，以及高压接头箱、L型高压接头以及监控摄像机，车底配置高压设备箱、牵引变流器、主/辅空压机、外部电源插座，采用动车转向架，二位端设置冷却风机。列车采用蓄电池供电，续航时间约4小时，能够实现双端驾驶，最高速度15 km/h，除实车位于05车的FM和Wi-Fi天线以及牵引变压器之外，本车设施涵盖大部分车顶和车底设备，同时，在不改变功能结构和检修维护方法的前提下，对车内结构和设备进行可视化，并增加操作空间，部分部件支持快拆快装和反复拆装，还具备模拟实车故障的演练模式，能够司机操纵、试验、部件检修等实训教学实操的需求。